目前,我国直流电压比例标准的最高电压等级为800kV,若直接套用该标准进行1100kV直流电压互感器现场校准实验,其周围电场的分布仍不均匀,将导致准确度降低。近年来,800kV以上直流电压互感器的设计问题得到了越来越多的关注与研究。在设计1100kV直流电压互感器时发现,均压环可以有效改善分压器周围最大电场强度过大的问题,且均压环在特高压直流输电中应用广泛,其尺寸和安装位置直接影响改善电场畸变的效果,但目前没有统一制定均压环的安装位置和尺寸标准,在确定均压环的安装位置和尺寸时,大多采用枚举的方法,可能无法达到工程要求,发生电晕或出现泄漏电流现象。研究设计1100kV直流电阻标准分压器,用正交迭代试验法确定均压环的安装位置和尺寸,对分压器设计、制造、运行等部门有较好的借鉴作用,对特高压直流输电的发展有重要的实用意义。本文基于ANSYS有限元仿真软件搭建了±1100kV直流电阻标准分压器的模型,并提出了迭代-正交试验法,对±1100kV直流电阻标准分压器和分压器周围均压环进入了深入研究。首先,本文系统介绍了直流电阻标准分压器的基本构造和原理、电磁场数值计算和ANSYS仿真软件的基本原理、正交试验法和迭代法的基本原理和试验步骤。直流电阻标准分压器在高压直流输电系统中起着不可或缺的作用,包括电能计量、电能检测、继电保护信号传输等,因此其采集、传输的数据的稳定性和准确性对于电网的安全以及经济性有着重要的影响;电磁场数值计算是一种基于数学算法,结合电磁场基本理论和计算机应用的方法,利用ANSYS有限元分析仿真软件搭建±1100kV直流电阻标准分压器模型,得到仿真结果;正交实验设计是一种获得最佳生产条件的数学方法,可高效、科学地找到均压环的最佳安装位置和尺寸;迭代法是一种不断用变量的旧值递推新值的过程。这些理论为后文设计1100kV直流电阻标准分压器和周围均压环提供了基础。其次,本文进行了1100kV直流电阻标准分压器电场仿真分析和方案设计,分析了影响直流电阻分压器准确度的原因,搭建模型对分压器周围电场进行了ANSYS有限元仿真,通过对比有无均压环的仿真结果,得知安装均压环是必要的;利用ANSYS通用后处理器提取测量电阻层上100个电场强度的节点信息到MATLAB软件,描绘了测量电阻层上电场强度随高度变化的曲线,对比曲线可知非常有必要安装屏蔽电阻层;通过控制变量法发现均压环参数的改变对改善电场分布的效果影响显著,均压环参数与最大电场强度的大小之间不是呈现单纯递增或递减关系,各参数之间也不是互无关联,这个结论为后文的研究埋下了伏笔。最后,本文提出了迭代-正交试验法来求解1100kV直流电阻标准分压器周围均压环的尺寸和安装位置信息。通过试验可知该方法可以在有效减小初始电场强度的同时,快速确定均压环安装位置和尺寸参数的寻优范围和方向,原本应该完成729×2次试验,使用迭代-正交试验法后仅需进行27×2次试验便可寻找到最优值,有效减少了试验次数和迭代次数,提高了生产效率。将迭代-正交试验法得到的最优组合代入ANSYS仿真软件进行验证,可知分压器周围的最大电场强度从6869.37V/mm下降到了1536.24V/mm,提高了分压器的测量准确度,证明了该算法的正确性和有效性。